Технология минеральных солей (удо­Брений, пестицидов, промышленных со­лей, окислов и кислот)

Аналитический расчет адиабатической абсорбции НС11И-114

Состав жидкой и паровой фаз, а также температурный режим на каждой тарелке (сечении колонны) можно определить из по­стоянства в адиабатических условиях для любого сечения аппа­рата разности теплосодержаний AQ поднимающихся в колонне паров и нисходящей жидкости. Значение AQ определяется из ма­териального и теплового потоков между (п + 1)-й и п-Й тарел­ками (счет тарелок снизу вверх):

AQ - Ь -№»)*»+■ (г. - А/ с.) + (гв - А/ сА - ЬЫп+1

Уп — *п+ Ill — Уп J

Здесь At разность температур между (п + 1)-й и п-Й тарелками;, B — количество воды в получаемой кислоте, кг-мол/ч; у и х— молярные концентрации HCl в газовой и жидкой фа­зах;

Га — молярная теплота сжижения НС1 (тепло конденсации

И диссоциации), ккал/моль; Гв— молярная теплота конденсации Н50, ккал/моль; Са и св—молярные теплоемкости HCl и Н20, ккал/моль • град.

Пусть, например, производительность абсорбера 365 кг/ч НС1, температура поступающего газа 50°, начальная температура воды 36° и давление в колонне 700 мм рт. ст. При получении 30%-ной кислоты (0,174 мольных долей) температура вытекающей кислоты будет 88,3° (рис. 127), а концентрация НС1 в парах, поднимаю­щихся с первой тарелки, т. е. равновесных с вытекающей жидко­стью, у = 0,725 мольных долей. Величина AQ, т. е. разность ме­жду теплосодержаниями Q поступающего газа и Q отбираемой кислоты: A Q = QQ= 16500- 10 + 7- 10-50 — 88,3(18-47,3 + + 7-10) = 87300 ккал/ч [здесь: 16500 ккал/моль — средняя моляр­ная теплота сжижения (абсорбции) НС1; 10 моль/ч — количество абсорбируемого НС1; 7 ккал/моль — молярная теплоемкость НС1;

18 ккал/моль — молярная теплоемкость воды; 47,3= —

Количество воды в отбираемой кислоте, моль/ч]. Подставляя зна­чение AQ и других известных величин в приведенное выше урав­нение, получим при п =• 1, т. е. для первой тарелки:

Это уравнение содержит два неизвестных и T2 и ввиду от­сутствия аналитического выражения функции T F(X) (рис. 127) решается методом подбора. Прих2 «= 0,146 T2 = 101,5 . Первый мно-

47,3 (1 -0,725)0,146 „ житель правой части уравнения о725 — 0 146— =3,29 выражает

Количество воды (моль/ч), уносимой с первой тарелки. Произве-

0 725

Аналитический расчет адиабатической абсорбции НС11И-114

I

§ 90 Й

О 0,1 0,2 QJ 0,4. 05 0,6 0,7 0JB

Мол Допи НС1

Рис. 127. Определение состава жидкости и пара в системе НС1—Н20 по диаграмме х, у, T При давлении 700 мм рт. ст.

ЮО

80

Дение этого множителя на величину }_'q frgs ' т" е" *= FfO

Представляет количество уходящего с 1-й тарелки газообразного хлористого водорода (моль/ч). Следовательно, на 1-й тарелке аб­сорбируется 10—8,68 = 1,32 моль/ч или 13,2% от поступающего на абсорбцию НС1. По температуре T2 = 101,5° определяем содер­жание НС1 в парах над второй тарелкой: у2 = 0,41. Далее, анало­гично приведенному выше, определяем: /з = 104,3°, Хз = 0,093, у3 = = 0,043, U — 97,7°, х^ = 0,011, t/4 ~ 0. Таким образом, требуется колонна с четырьмя теоретическими тарелками, причем на первой абсорбируется 13,2% от общего количества НС1, на второй — 29,8%, иа третьей — 50% и на четвертой — 7%.

Графический расчет адиабатической абсорбции HCl114-116

Схема диаграммы I, I — х, у, энтальпия — состав, для двухфаз­ной трехкомпонентной системы (поглощаемый компонент, рас­творитель и инертный газ) изображена иа рис. 128. Диаграмма построена для постоянного приведенного давления

Р0 = Р.-Р°-РА + РВ

Где Р — общее давление;

Р° — давление инертного газа; Ра и давление паров поглощаемого компонента и раствори­теля.

Линия АВ— энтальпия I жидкости при кипении в зависимости от ее состава х, линия CD —энтальпия / пара состава у при кон­денсации. Эти линии ограничивают двухфазную область ACDB и пересекающуюся изотермами, например MN. Жидкость состава х В точке М находится в равновесии с паром состава у в точке N.

Аналитический расчет адиабатической абсорбции НС11И-114

Рис. 128. Схема диаграммы эн - Рнс. 129. Определение числа тео - тальпия — состав. ретических тарелок на диаграмме

Энтальпия — состав.

Если заданы количества поступающего на абсорбцию газа V (без инертного компонента) и уходящей с абсорбции жидкости Lu А также их составы и температуры, то для определения числа тео­ретических тарелок противоточного абсорбера при помощи диа­граммы I, I х, у необходимо сначала найти координаты хр и Ip

Точки Р, называемой полюсом: %р*=-j. ip = ~д ■ Здесь разности

A = VnLn В = VnynLXn, C=l/„/nLnin являются по­стоянными для любой тарелки (сечения) аппарата, следователь­но и для места ввода газа в аппарат, для которого легко опре­деляются их значения, так как все параметры с индексом п = 1 известны.

Через полюс Р и точку начального состояния газа Н(1иу,) Проводят прямую (рис. 129), которая пересекает линию кипения раствора в точке А. Эта точка характеризует состояние жидкости, уходящей с первой (нижней) тарелки. Через точку А проводят изотерму АВ'. Точкой В' определяется состав газа у, уходящего с 1-й тарелки и находящегося в равновесии с жидкостью состава х. Затем из точки В' проводят луч В'Р к полюсу Р, пересекающий ли­нию кипения раствора в точке В. Точка В определяет состояние жидкости Х2, уходящей со 2-й тарелки и равновесной с газом со­става г/г- Последний определяется по изотерме ВС'. Из точки С Снова проводят луч к полюсу Р и т. д. Построение продолжают до Тех пор, пока луч, проведенный через полюс, не пройдет через точ­ку N', соответствующую конечному составу газа ук, или через точ­ку N, соответствующую начальному составу поступающей на аб­сорбцию жидкости хн. Число изотерм между начальной и конечной точками построения диаграммы равно числу теоретических тарелок.

На рис. 130 показано графическое определение числа теорети­ческих тарелок на диаграмме /, £— х, у для абсорбции хлористого водорода при концентрации получаемой соляной кислоты 31% (хк = 0,31), температуре поступающего газа 50°, температуре воды T = 30° и общем давлении 760 мм рт. ст. Построение выполнено для случая, когда абсорбции подвергается чистый НС1, не содержащий инертных газов и водяного пара, т. е. уи= 1, и хлористый водород полностью поглощается, т. е. ук = 0. Так как ун = 1 и лгк = 0,31 изве­стны, то направление первого луча к полюсу определяется при со­единении этих точек прямой линией. Кроме того, имеем ук = 0 и Лн = 0, что обусловливает хр = 0. Для определения Ip необходимо продолжить линию уя — до пересечения с осью ординат, это дает значение Ip = —100 ккал/кг. Как видно из построения, тре­буются четыре теоретические тарелки. На диаграмме видно также распределение температур по тарелкам (снизу вверх): 82, 96, 108,2 И 103,5°. Количество тепла, которое необходимо отвести в дефлег­маторе: —Ip TB = 100 + 30 = 130 ккал на 1 кг добавляемой воды или 130(1 — 0,31) = 90 ккал на 1 кг соляной кислоты.

Технология минеральных солей (удо­Брений, пестицидов, промышленных со­лей, окислов и кислот)

Кислота азотная оптом

При производстве удобрений, красителей, взрывчатых веществ требуется такой компонент, как кислота азотная. Вещество также используется в современной металлургии, при синтезе серной кислоты. Если вы ищете, где продается азотная кислота в …

Родентициды – средства защиты от грызунов

Родентициды это средства защиты от грызунов. Их применяют для уничтожения крыс, мышей и некоторых видов диких хомяков. Применять их в качестве уничтожителя начинают в том случае, если грызуны становятся стихийным …

Получение двуокиси хлора из хлорита натрия

При взаимодействии хлорита натрия с хлором происходит обра­зование хлористого натрия и выделяется двуокись хлора: 2NaC102 + С12 = 2NaCl + 2 СЮ2 Этот способ ранее был основным для получения двуокиси …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Партнеры МСД

Контакты для заказов оборудования:

Внимание! На этом сайте большинство материалов - техническая литература в помощь предпринимателю. Так же большинство производственного оборудования сегодня не актуально. Уточнить можно по почте: Эл. почта: msd@msd.com.ua

+38 050 512 1194 Александр
- телефон для консультаций и заказов спец.оборудования, дробилок, уловителей, дражираторов, гереторных насосов и инженерных решений.